2024-2025學(xué)年九年級物理全冊22.2核能精講精練含解析新版新人教版

Page222.2核能學(xué)問點(diǎn)掃描學(xué)問點(diǎn)一：核能1.原子、原子核：原子由原子核和核外電子（帶負(fù)電）組成，原子核由中子（不帶電）和質(zhì)子（帶正電）組成。2.核能：原子核分裂或聚合時釋放出的能量。①核裂變：用中子轟擊較重的原子核，使其裂變?yōu)檩^輕原子核的一種核反應(yīng)，如原子彈。核反應(yīng)堆中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的，原子彈的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不行控的。核電站利用核能發(fā)電，目前核電站中進(jìn)行的都是核裂變反應(yīng)。②核聚變：使較輕原子核結(jié)合成為較重的原子核的一種核反應(yīng)，如氫彈。氫彈爆炸的聚變反應(yīng)是不行控的。學(xué)問點(diǎn)二：核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的問題：①核能的優(yōu)點(diǎn)：核能將是繼石油、煤和自然氣之后的主要能源。利用核能發(fā)電不僅可以節(jié)約大量的煤、石油等能，而且用料省，運(yùn)輸便利。核電站運(yùn)行時不會產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫和粉塵等對大氣和環(huán)境污染的物質(zhì)，核電是一種比較清潔的能源。②利用核能可能帶來的問題：假如出現(xiàn)核泄漏會造成嚴(yán)峻的放射性環(huán)境污染。重點(diǎn)難點(diǎn)解讀本節(jié)要記憶以下基礎(chǔ)學(xué)問1．原子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就能釋放出驚人的能量，這就是核能．2．獲得核能的兩種方式：即原子核的核裂變和核聚變。核反應(yīng)堆是利用可控核裂變工作的，原子彈是利用不行控核裂變制造的，氫彈是利用核聚變制造的．裂變的核燃料是鈾235，聚變的核燃料是氘和氚．對點(diǎn)例題解析學(xué)問點(diǎn)一：核能【例題1】（2024廣西北部灣）中國援建了巴基斯坦的核電站，核電站的核反應(yīng)堆利用原子核的__________（選填“裂變”或“聚變”）釋放核能。Wi-fi無線上網(wǎng)是利用________（選填“電磁波”或“超聲波”）傳遞信息?！敬鸢浮苛炎兙圩儭窘馕觥磕壳暗暮穗娬镜暮朔磻?yīng)堆都是利用原子核的裂變釋放核能的；Wi-fi無線上網(wǎng)是通過電磁波來傳遞信息的。學(xué)問點(diǎn)二：核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的問題【例題2】（2024江西模擬題）你在學(xué)習(xí)過核能學(xué)問后，解決以下幾個問題：（1）說出原子核的聚變的含義。（2）人類關(guān)于核聚變的應(yīng)用已經(jīng)取得的成就是哪些？（3）關(guān)于核聚變問題，還有什么急需解決的？【答案】見解析?！窘馕觥浚?）將某些質(zhì)量很小的原子核，在超高溫下結(jié)合成新的原子核，也會釋放出巨大的核能，這就是聚變。（2）氫彈是人類利用聚變制造的一種核武器。（3）目前人類須要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)可控的聚變反應(yīng)獲得核能，當(dāng)今探討的熱點(diǎn)是磁約束的方法。達(dá)標(biāo)訓(xùn)練題1.在原子中，帶負(fù)電的粒子是（）A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．原子核【答案】C【解析】由原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)學(xué)問可知：原子是由帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核組成的，原子核又是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成的。所以原子中帶負(fù)電的粒子是電子。2．目前，人類利用核能發(fā)電的主要方式是（選填“核裂變”或“核聚變”）。隨著科技的發(fā)展，人類（選填“會”或“不會”）制造出永動機(jī)。【答案】核裂變；不會?！窘馕觥坑捎诤肆炎兪强煽氐?，故核電站中的核反應(yīng)堆就是通過核裂變過程中釋放核能帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的；據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律知，由于能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移具有方向性，人類是無法制成永動機(jī)的。一、選擇題1．（2024四川內(nèi)江）關(guān)于核聚變，下列說法正確的是（）A．原子核必需在超高溫下才能發(fā)生聚變 B．任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變 C．原子彈爆炸時釋放的巨大能量來自核聚變 D．目前人類已經(jīng)建成核電站，利用核聚變發(fā)電【答案】A【解析】A.氘或氚，在肯定條件下（如超高溫柔高壓），發(fā)生原子核相互聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核，發(fā)生聚變，故A正確。B.自然界中最簡單實現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素﹣﹣氘與氚的聚變，不是隨意的原子核就能發(fā)生核聚變，故B錯誤。C.原子彈是利用重核裂變（鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）而制成的核武器；原子彈爆炸時釋放的巨大能量來自核裂變，故C錯誤。D.目前人類己建成的核電站，都是利用核裂變發(fā)電，故D錯誤。2.（2024山西同仁）對原子核的一些說法，觀點(diǎn)錯誤的是（）A.原子的中心是原子核，原子核四周有肯定數(shù)目的電子在核外運(yùn)動。B.原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電，其電荷量跟電子電荷量相等，中子不帶電。C.質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子質(zhì)量的1．836倍，中子和質(zhì)子的質(zhì)量幾乎相等。D.中子和質(zhì)子依靠強(qiáng)大的核力緊密結(jié)合在一起，原子核非常堅固。【答案】C【解析】質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子質(zhì)量的1836倍。3．（2024黑河模擬題）為緩解電力驚慌的狀況，我省正在加大核電站的建設(shè)．下列說法正確的是（）A．核電站將核能最終轉(zhuǎn)化為電能B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的是不行限制的核裂變C．核能發(fā)電運(yùn)用的燃料是自然氣D．核電站利用的核能屬于可再生能源【答案】A．【解析】核電站是在核反應(yīng)堆中利用可控的核裂變來進(jìn)行工作，最終將核能轉(zhuǎn)化為電能的；可以從自然界源源不斷地得到的能源稱之為可再生能源；一旦消耗就很難再生的能源稱之為不行再生能源．A．核電站先將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過汽輪機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控的核裂變，故B錯誤；C．核電站運(yùn)用的就是核燃料，而不是自然氣，故C錯誤；D．核能在地球的儲量是有限的，消耗后不行能再生，屬不行再生能源，D錯誤．二、填空題4.（2024新疆維吾爾）2024年4月10日，人類發(fā)布了首張黑洞照片，為解開星系演化之謎供應(yīng)了珍貴資枓。（1）質(zhì)量巨大的天體，像太陽一樣，其內(nèi)部始終發(fā)生著核（填“聚變"或“裂變”反應(yīng)，并（填“汲取"或“釋放”）大量的能量，當(dāng)天體的能量即將耗盡時.在自身（填“重力”或“慣性”）的作用下發(fā)生塌縮，就形成了黑洞。（2）照片中的黑洞距離我們5500萬（填“年”或“光年"），它是依據(jù)接收到的高能射線經(jīng)過計箅機(jī)處理而形成的，高能射線的傳播速度為m/s；探討人員在計算機(jī)屏幕上將黑洞邊緣環(huán)狀（光明）部分用紅色顯示，紅光（填“屬于"或“不屬于”）光的三原色?！敬鸢浮浚?）聚變釋放重力（2）光年3×108屬于【解析】本題綜合考查核能、天體、光學(xué)等學(xué)問。（1）質(zhì)量巨大的天體，其內(nèi)部發(fā)生著核聚變，并通過輻射的形式，向外輻射能量。當(dāng)天體的能量即將耗盡時，在自身重力的作用下發(fā)生坍塌，就形成了黑洞。（2）宇宙中的天體之間的距離單位用光年，高能射線是一種電磁波，其傳播速度為3×108m/s。光的三原色包含紅光、綠光、藍(lán)光。5.（2024山東泰安）習(xí)近平總書記提出綠水青山山就是金山銀山”，提倡愛護(hù)環(huán)境。光伏發(fā)電是將轉(zhuǎn)化為電能。核能作為一種新能源，正在逐步被人們開發(fā)和利用，核電站是利用核能發(fā)電，其核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)是通過核（選填“裂變”或“聚變”）的方式，把核能轉(zhuǎn)化為電能輸送到國家電網(wǎng)，供千家萬戶運(yùn)用?！敬鸢浮刻?；裂變?！窘馕觥浚?）太陽能電池在太陽光照耀下發(fā)電，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；（2）核裂變和核聚變都能釋放能量，對于核裂變是可控的，如核潛艇的核反應(yīng)堆就是通過核裂變供應(yīng)能量的，對于核聚變過程不行控，如氫彈爆炸就是利用核聚變釋放能量。光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時太陽能轉(zhuǎn)化為電能；核能主要包括核裂變與核聚變，由于核聚變的反應(yīng)目前還不行控，故核電站主要是利用了核裂變獲得能量。6.（2024蘇州）煤、石油、自然氣是______能源（選填“可再生”或“不行再生”）。核能是目前被廣泛應(yīng)用的新能源，我國已建成十余座核電站，它們是利用______（選填“核裂變”或“核聚變”）反應(yīng)所釋放的能量來發(fā)電的?！敬鸢浮坎恍性偕?/p>

核裂變

【解析】（1）短期內(nèi)可以從自然界得到補(bǔ)充的能源是可再生能源；短期內(nèi)不能在自然界得到補(bǔ)充的能源是不行再生能源；所以煤、石油、自然氣等化石能源都是不行再生能源；

（2）核能的利用包括核裂變與核聚變。目前科技手段來說核聚變反應(yīng)的速度還是不行控的；核裂變應(yīng)用于：核電站、原子彈；太陽表面發(fā)生著核聚變，人類對核聚變的利用有：氫彈。

7.（2024哈爾濱模擬題）太陽核心的溫度高達(dá)1500萬攝氏度，在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生（選填”裂變”或”聚變”），釋放出巨大的核能?！敬鸢浮烤圩??！窘馕觥吭谔杻?nèi)部，太能之所以能發(fā)光發(fā)熱，實質(zhì)相當(dāng)于多數(shù)個的氫彈爆炸而造成的，即氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變釋放核能。8．（自編題）核能的釋放有和兩種方式，太陽能的產(chǎn)生是通過方式．【答案】核裂變；核聚變；核聚變．【解析】（1）原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時會釋放出大量能量，這種能量稱核能；核能的主要途徑為核裂變和核聚變；（2）在太陽內(nèi)部進(jìn)行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應(yīng)，不停地釋放出巨大的能量，并不斷向宇宙空間輻射能量，這種能量就是太陽能．1938年，物理學(xué)家用中子轟擊鈾，使鈾這種重原子核分裂成兩塊中等質(zhì)量的原子核，同時放出大量的能量，這種原子核反應(yīng)叫做重核裂變，核裂變是目前利用核能的主要形式；后來，物理學(xué)家又發(fā)覺了輕核在肯定條件下能聚合成質(zhì)量較大的核，同時也能放出大量的能量，這種反應(yīng)稱為輕核聚變；兩種核反應(yīng)都可產(chǎn)生很大的能量；在太陽內(nèi)部不斷發(fā)生核聚變，釋放出大量的能量，給我們帶來光和熱．【答案】電子；核裂?！窘馕觥吭硬粠щ姡雍藥д?，電子帶負(fù)電、中子不帶電、質(zhì)子帶正電；核電站主要利用核裂變的可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來發(fā)電的。原子不帶電，原子核帶正電，電子帶負(fù)電、中子不帶電、質(zhì)子帶正電；核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時放出的核能來發(fā)電的。9.（2024牡丹江模擬題）在原子、原子核、電子、中子、質(zhì)子中，帶負(fù)電的有。核反應(yīng)堆是通過可控（選填“裂變”或“聚變”）反應(yīng)釋放核能的設(shè)備?！敬鸢浮侩娮樱缓肆??！窘馕觥吭硬粠щ姡雍?/p>